Life cycle assessment of Swiss organic farming systems

The impacts of organic and integrated farming systems in Switzerland on the environment have been assessed in a comprehensive study by the life cycle assessment method. This paper reports a comparison of the treatments of the DOC experiment. Organic farming showed clear ecological advantages particularly for eco- and human toxicity, resource use and biodiversity. These ecological advantages only partly apply to nutrient losses and are not always found for single products. Per kg of organic product, higher impacts were often found for global warming potential, ozone formation, eutrophication and acidification compared to integrated production. In the same crop rotation with the same amount of organic fertilisers there were no systematic differences in soil quality of organic compared with integrated production. Further improvement of the environmental performance of organic farming should focus on achieving higher yields of good quality – especially in potatoes and cereals - by using inputs more efficiently and minimising nitrogen losses

Energy storage-boiler tank

Activities performed in an effort to demonstrate heat of fusion energy storage in containerized salts are reported. The properties and cycle life characteristics of a eutectic salt having a boiling point of about 385 C (NaCl, KCl, Mg Cl2) were determined. M-terphenyl was chosen as the heat transfer fluid. Compatibility studies were conducted and mild steel containers were selected. The design and fabrication of a 2MWh storage boiler tank are discussed

A Modelling Approach for Evaluating Agri-Environmental Policies at Sector Level

This paper presents a new approach to evaluate the cost effectiveness of agri-environmental policies at sector level. Policy uptake, cumulative environmental effects and public expenditure are identified as the main determinants of cost-effectiveness. On the basis of the sector-consistent, comparative-static, farm group model FARMIS, the determinants of policy cost-effectiveness at sector level are addressed. Firstly, intensity levels for the FARMIS activities are defined in order to model uptake of agri-environmental policies with FARMIS, secondly, life-cycle assessment data is attached to these intensity levels to determine environmental effects of the policies and thirdly, public expenditure is calculated under consideration of transaction costs. This paper concludes delineating the strengths and limitations of the approach

Ökobilanzanalyse weide- und graslandbasierter Milchproduktionssysteme : Serie Systemvergleich Hohenrain II

Im Rahmen des Projekts «Optimierung von graslandbasierten Milchproduktionssystemen auf Basis von Eingrasen (Hohenrain II)» haben wir die Umweltwirkungen von drei Systemen anhand der Ökobilanzmethode SALCA miteinander verglichen: Vollweide mit saisonaler Abkalbung, sowie zwei Varianten von Eingrasen mit unterschiedlichem Kraftfuttereinsatz (< 500 kg/Kuh/ Jahr und 800–1200 kg/Kuh/Jahr). Systeme mit höherem Kraftfuttereinsatz weisen im Vergleich zu Systemen mit niedrigerem Kraftfuttereinsatz höhere und somit ungünstigere Werte in den Kategorien Kalium-Ressourcenbedarf und Ökotoxizität und teilweise in den Kategorien Phosphor- Ressourcenbedarf sowie Abholzung auf. Beim Treibhauspotenzial, bei der Ozonbildung und bei der Landschaftsästhetik weist das System mit höherem Kraftfuttereinsatz hingegen teilweise günstigere Werte auf als das Vollweide-System. In einigen weiteren Wirkungskategorien sind aufgrund der hohen Variabilität zwischen den untersuchten Betrieben und Jahren keine deutlichen Unterschiede zwischen den Systemen ersichtlich. Die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Umweltwirkungen der Milch sind die Futterverwertung (kg Futter/kg energiekorrigierte Milch [ECM]), die Zusammensetzung der Futterration, die Zufuhr von Kraftfutter, die Remontierung von Kühen sowie die Düngung

Indikatoren für die Flächen- und Nahrungsmittelkonkurrenz in der Schweizer Milchproduktion: Entwicklung und Test zweier Methoden

Indikatoren für die Flächen- und Nahrungsmittelkonkurrenz in der Schweizer Milchproduktion: Entwicklung und Test zweier Methoden Kühe und andere Wiederkäuer können für den Menschen nicht nutzbare Nährstoffe in Form von Wiesenfutter in Nahrungsmittel verwandeln. Werden aber Futtermittel eingesetzt, die auch direkt für die menschliche Ernährung verwendbar sind, oder die auf Flächen produziert werden, die auch ackerbaulich genutzt werden könnten, besteht eine Nahrungsmittel- bzw. Flächenkonkurrenz zwischen dem Anbau von Futtermitteln für die Milchproduktion und der menschlichen Ernährung (sogenannte «Feed-Food Competition»). Diesem Aspekt wird in bisherigen Nachhaltigkeitsbewertungen wenig Beachtung geschenkt. Dabei ist es gerade vor dem Hintergrund einer weiter wachsenden Weltbevölkerung wichtig, die begrenzten landwirtschaftlich nutzbaren Flächen möglichst effizient für die Nahrungsmittelproduktion zu nutzen. Eine Voraussetzung hierfür ist, dass diese Konkurrenz zwischen Tier und Mensch bemessen und gezielt reduziert werden kann. In der vorliegenden Studie wurden im Auftrag von WWF Schweiz, Emmi, den Schweizer Milchproduzenten (SMP) und den Zentralschweizer Milchproduzenten (ZMP) und dank finanzieller Unterstützung der Stiftung Sur-La-Croix zwei Indikatoren zur Ermittlung der Nahrungsmittel- und Flächenkonkurrenz bezüglich Energieund Proteinversorgung für die menschliche Ernährung entwickelt und auf 25 Milchproduktionsbetrieben angewandt. Der Indikator «Nahrungsmittelkonkurrenz» beantwortet die Frage: «Welchen Beitrag in Form von Milch und Fleisch leistet die Milchproduktion zur Protein- und Energieversorgung des Menschen im Vergleich zu den eingesetzten Futtermitteln?» Er setzt bei den verwendeten Futtermitteln an und beschreibt deren Anteil an für den Menschen potenziell verdaubarem Protein bzw. Energie im Verhältnis zu deren Output durch die Produktion von Milch und Fleisch. Der Indikator «Flächenkonkurrenz» hingegen untersucht die indirekte Konkurrenz über die Flächennutzung und beantwortet die Frage: «Welchen Beitrag zur Protein- und Energieversorgung des Menschen könnte ein direkter Anbau von Ackerkulturen auf den für die Milchproduktion eingesetzten Fläche im Vergleich zur Milchproduktion leisten?» Dieser Indikator setzt direkt bei der Bodennutzung an und beschreibt das Potenzial der Nahrungsmittelproduktion in Bezug auf das verdauliche Protein bzw. die verdauliche Energie für den Menschen. Dieses Potenzial wird ebenfalls der effektiven Nahrungsmittelproduktion durch die Milchproduktion auf der betreffenden Fläche gegenübergestellt. Indikatorwerte > 1 bedeuten, dass die Futtermittel (Indikator Nahrungsmittelkonkurrenz) bzw. das ackerbauliche Potenzial (Indikator Flächenkonkurrenz) mehr Protein bzw. Energie für die menschliche Ernährung beinhalten, als durch die Milchproduktion in Form von Milch und Fleisch auf dem jeweiligen Betrieb produziert werden. Analog dazu bedeuten Werte 1 signifient que les aliments pour animaux (indicateur de la concurrence alimentaire) ou le potentiel des terres arables (indicateur de la concurrence pour l’utilisation des surfaces) contiennent davantage de protéines ou d'énergie pour l’alimentation humaine que la production de lait ne peut en fournir sous forme de lait et de viande dans l'exploitation concernée. De même, les valeurs < 1 signifient une contribution nette de la production laitière à l'apport alimentaire. Il s'agit, à notre connaissance, de la première étude qui combine ces deux indicateurs. Ils ont été transposés de telle sorte qu'ils peuvent être appliqués relativement facilement à n'importe quelle exploitation laitière suisse. Par rapport aux études scientifiques existantes, la méthodologie a été affinée et adaptée pour les deux indicateurs. La liste des aliments fourragers considérés a été considérablement étendue afin que tous les aliments pour animaux répertoriés dans la base de données des aliments pour animaux puissent être pris en compte. Le potentiel de rendement des plantes prend en compte non seulement la meilleure culture, mais une rotation optimisée des cultures. La capacité arable des surfaces a été estimée en détail pour la Suisse sur la base d’informations relatives aux surfaces disponibles et de données des exploitations. En outre, la qualité des protéines a été systématiquement prise en compte. Les deux indicateurs ont été appliqués à 25 exploitations agricoles sélectionnées. Ces exploitations ne constituent pas un échantillon représentatif des exploitations laitières suisses. Elles se distinguent par la région d’implantation, la zone de production, le rendement laitier, le type d'agriculture (biologique, PER) et la proportion de production fourragère sur des terres arables. Elles se situent sur le Plateau et dans la zone des Préalpes. En ce qui concerne l'indicateur «concurrence alimentaire», les exploitations étudiées ont des valeurs comprises entre 0,01 et 0,54 pour les protéines et entre 0,03 et 0,68 pour l'énergie. Cela signifie qu'il y a peu de concurrence directe par rapport aux aliments pour animaux utilisés ou que le système de production laitière produit davantage de protéines ou d'énergie qui peuvent être utilisées pour l’alimentation humaine que la quantité utilisée pour les aliments fourrag

A comparison of methods to quantify greenhouse gas emissions of cropping systems in LCA

Carbon dioxide and nitrous oxide are two important greenhouse gases (GHG) released from cropping systems. Their emissions can vary substantially with climate, soil, and crop management. While different methods are available to account for GHG emissions in life cycle assessments (LCA) of crop production, there are no standard procedures. In this study, the objectives were: (i) to compare several methods of estimating CO2 and N2O emissions for a LCA of cropping systems and (ii) to estimate the relative contribution of soil GHG emissions to the overall global warming potential (GWP) using results from a field experiment located in Manitoba, Canada. The methods were: (A) measurements; (B) Tier I and (C) Tier II IPCC (Intergovernmental panel on Climate Change) methodology, (D) a simple carbon model combined with Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) Tier II methodology for soil N2O emissions, and (E) the DNDC (DeNitrification DeComposition) agroecosystem model. The estimated GWPs (−7.2–17 Mg CO2eq ha−1 y−1; −80 to 600 kg CO2eq GJ−1 y−1) were similar to previous results in North America and no statistical difference was found between GWP based on methods D and E and GWP based on observations. The five methods gave estimates of soil CO2 emissions that were not statistically different from each other, whereas for N2O emissions only DNDC estimates were similar to observations. Across crop types, all methods gave comparable CO2 and N2O emission estimates for perennial and legume crops, but only DNDC gave similar results with respect to observations for both annual and cereal crops. Whilst the results should be confirmed for other locations, the agroecosystem model and method D can be used, at certainly one selected site, in place of observations for estimating GHGs in agricultural LCA

The ϕ6 Cystovirus Protein P7 Becomes Accessible to Antibodies in the Transcribing Nucleocapsid: A Probe for Viral Structural Elements

Protein P7 is a component of the cystovirus viral polymerase complex. In the unpackaged procapsid, the protein is situated in close proximity to the viral directed RNA polymerase, P2. Cryo-electron microscopy difference maps from the species ϕ6 procapsid have demonstrated that P7 and P2 likely interact prior to viral RNA packaging. The location of P7 in the post-packaged nucleocapsid (NC) remains unknown. P7 may translocate closer to the five-fold axis of a filled procapsid but this has not been directly visualized. We propose that monoclonal antibodies (Mabs) can be selected that serve as probe- reagents for viral assembly and structure. A set of Mabs have been isolated that recognize and bind to the ϕ6 P7. The antibody set contains five unique Mabs, four of which recognize a linear epitope and one which recognizes a conformational epitope. The four unique Mabs that recognize a linear epitope display restricted utilization of Vκ and VH genes. The restricted genetic range among 4 of the 5 antibodies implies that the antibody repertoire is limited. The limitation could be the consequence of a paucity of exposed antigenic sites on the ϕ6 P7 surface. It is further demonstrated that within ϕ6 nucleocapsids that are primed for early-phase transcription, P7 is partially accessible to the Mabs, indicating that the nucleocapsid shell (protein P8) has undergone partial disassembly exposing the protein’s antigenic sites